15．(12分)(2010·北京高考)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH和NH₃·H₂O的形式存在，該廢水的處理流程如下：

過程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過兩步反應被氧化成NO.兩步反應的能量變化示意圖如下：

(1)第一步反應是________反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是________．

(2)1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的熱化學方程式是________________________．

解析：(1)第一步反應中反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應．(2)根據(jù)蓋斯定律，由第一步反應+第二步反應可得：NH(aq)+2O₂(g)NO(aq)+2H⁺(aq)+H₂O(l)　ΔH＝(－273 kJ/mol)+(－73　 kJ/mol)＝－346 kJ/mol.

答案：(1)放熱　反應物的總能量大于生成物的總能量

(2)NH(aq)+2O₂(g)2H⁺(aq)+NO(aq)+H₂O(l)；

ΔH＝－346 kJ/mol

14．(18分)下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質中的化學鍵時所消耗的能量(kJ)：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)-(6)題．

(1)下列物質本身具有的能量最低的是________．

A．H₂　 　　　　　　　　　　　　　　 B．Cl₂

C．Br₂　 　　　　　　　　　　 D．I₂

(2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是________．

A．HCl　　B．HBr　　C．HI

(3)X₂+H₂===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)．

(4)相同條件下，X₂(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應，若消耗等物質的量的氫氣時，放出或吸收熱量最多的是________．

(5)若無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問題(4)嗎？

________.你的根據(jù)是_____________________________________________________．

(6)寫出H₂和Cl₂反應的熱化學方程式：_____________________________________

________________________________________________________________________.

解析：破壞1 mol物質時的化學鍵所消耗的能量與相同條件下由形成該物質的兩原子形成1 mol該物質放出的能量相等，放出的能量越多，物質本身具有的能量越低，分子越穩(wěn)定．

(1)生成1 mol H₂時放出的能量最多，為436 kJ.

(2)生成1 mol HCl時放出的能量最多，為432 kJ.

(3)分別計算出三個反應放出的熱量依次為：185 kJ、103 kJ和9 kJ.

答案：(1)A　(2)A　(3)放熱　(4)Cl₂

(5)能　生成物越穩(wěn)定，放出的熱量越多，在HX中，HCl最穩(wěn)定

(6)H₂(g)+Cl₂(g)===2HCl(g)；ΔH＝－185 kJ/mol

13．(8分)(2011·西城模擬)能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料．

(1)在25℃、101 kPa時，16 g CH₄完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是890.31 kJ，則CH₄燃燒的熱化學方程式是________________________________________________．

(2)已知：C(s)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－437.3 kJ/mol

H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－285.8 kJ/mol

CO(g)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ/mol

則煤的氣化主要反應的熱化學方程式是：C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g)；ΔH＝________ kJ/mol.

解析：(1)根據(jù)提供信息，1 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出890.31 kJ的熱量，因此其熱化學方程式為：CH₄(g)+2O₂(g)===CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH＝－890.31 kJ/mol.

(2)設提供的三個反應分別為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，C(s)+H₂O(g)===CO(g)+H₂(g)可以通過①－②－③得到，因此該反應的ΔH＝－437.3 kJ/mol－(－285.8 kJ/mol)－(－283.0 kJ/mol)＝+131.5 kJ/mol.

答案：(1)CH₄(g)+2O₂(g)===CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH＝－890.31 kJ/mol　(2)+131.5

12．(2011·合肥模擬)甲醇廣泛用作燃料電池的燃料，可用天然氣來合成，已知：

①2CH₄(g)+O₂(g)===2CO(g)+4H₂(g)ΔH＝－71 kJ/mol

②CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(l)ΔH＝－90.5 kJ/mol

下列描述錯誤的是(　)

A．CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g)ΔH>－90.5 kJ/mol

B．在甲醇燃料電池中，甲醇所在的電極為正極

C．CH₄(g)+1/2O₂(g)===CH₃OH(l)ΔH＝－126 kJ/mol

D．反應①中的能量變化如圖所示

解析：液體汽化時吸收能量，則有：③CH₃OH(l)===CH₃OH(g)　ΔH>0，根據(jù)蓋斯定律，由②、③可知，CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g)　ΔH>－90.5 kJ/mol，A正確；甲醇燃料電池中，甲醇所在的電極為負極，B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，將①×+②可得：CH₄(g)+O₂(g)===CH₃(OH)(l)　ΔH＝－71 kJ/mol×－90.5 kJ/mol＝－126 kJ/mol，C正確；反應①ΔH<0，為放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量，D正確．

答案：B

11．通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能．鍵能的大小可用于估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差.

則下列熱化學方程式不正確的是(　)

A.H₂(g)+Cl₂(g)===HCl(g)

ΔH＝－91.5 kJ/mol

B．H₂(g)+Cl₂(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol

C.H₂(g)+Cl₂(g)===HCl(g)

ΔH＝+91.5 kJ/mol

D．2HCl(g)===H₂(g)+Cl₂(g)　ΔH＝+183 kJ/mol

解析：一個反應的反應熱等于反應物的化學鍵鍵能之和－生成物的化學鍵鍵能之和．C項應為：H₂(g)+Cl₂(g)===HCl(g)　ΔH＝－91.5 kJ/mol.

答案：C

10．已知熱化學方程式：

①CO(g)+O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ/mol

②H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－241.8 kJ/mol

則下列說法正確的是(　)

A．H₂的燃燒熱為241.8 kJ/mol

B．由反應①、②可知如圖所示的熱化學方程式為CO(g)+H₂O(g)===CO₂(g)+H₂(g)　ΔH＝－41.2 kJ/mol

C．H₂(g)轉變成H₂O(g)的化學反應一定要釋放能量

D．根據(jù)②推知反應H₂(g)+O₂(g)===H₂O(l)

ΔH＞－241.8 kJ/mol

解析：A、D項，根據(jù)反應②可知，1 mol H₂完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量要大于241.8 kJ；B項，①－②得CO(g)+H₂O(g)===CO₂(g)+H₂(g)　ΔH＝－41.2 kJ/mol；C項，由B項可知，CO₂(g)+H₂(g)===CO(g)+H₂O(g)　ΔH＝+41.2 kJ/mol，所以H₂(g)轉變成H₂O(g)的化學反應也可能吸收能量．

答案：B

9．硫有多種單質．S(單斜)和S(正交)是其中的兩種同素異形體．已知：

①S(單斜，s)+O₂(g)===SO₂(g)；ΔH₁＝－297.16 kJ/mol

②S(正交，s)+O₂(g)===SO₂(g)；ΔH₂＝－296.83 kJ/mol

③S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH₃

下列說法不正確的是(　)

A．ΔH₃<0

B．正交硫比單斜硫穩(wěn)定

C．單斜硫轉化為正交硫是吸熱反應

D．質量相等時，單斜硫能量比正交硫能量高

解析：根據(jù)蓋斯定律，ΔH₃＝ΔH₁－ΔH₂＝－297.16 kJ/mol－(－296.83 kJ/mol)＝－0.33 kJ/mol<0；由熱化學方程式可知，單斜硫轉化為正交硫是放熱反應；正交硫比單斜硫穩(wěn)定；質量相等時，單斜硫比正交硫能量高．

答案：C

8．已知在101 kPa下，1 g氫氣在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時，放出熱量120.9 kJ.則下列說法中正確的是(　)

A．氫氣的燃燒熱為241.8 kJ/mol

B．1 mol H₂O(l)具有的能量大于1 mol H₂O(g)具有的能量

C．反應的熱化學方程式為：2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)；ΔH＝+483.6

D．2 mol H₂(g)和1 mol O₂(g)具有的能量總和大于2 mol H₂O(g)具有的能量

解析：A選項中氫氣的燃燒熱應指1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量；B選項中前者的能量應小于后者；C選項中ΔH應為負值．

答案：D

7．(2011·西安模擬)氯原子對O₃的轉化有催化作用：O₃+Cl===ClO+O₂　ΔH₁，ClO+O===Cl+O₂　ΔH₂，大氣臭氧層的轉化反應是O₃+O===2O₂　ΔH，該反應的能量變化示意圖如圖所示，下列敘述中正確的是(　)

A．反應O₃+O===2O₂的ΔH＝E₁－E₃

B．反應O₃+O===2O₂的ΔH＝E₂－E₃

C．O₃+O===2O₂是吸熱反應

D．ΔH＝ΔH₁+ΔH₂

解析：O₃+O的總能量高于2O₂的能量，反應O₃+O===2O₂為放熱反應，ΔH<0，ΔH＝E₃－E₂，A錯誤，B錯誤，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律可得ΔH＝ΔH₁+ΔH₂，D正確．

答案：D

6．(2010·廣東高考)在298 K、100 kPa時，已知：

2H₂O(g)===O₂(g)+2H₂(g)　ΔH₁

Cl₂(g)+H₂(g)===2HCl(g)　ΔH₂

2Cl₂(g)+2H₂O(g)===4HCl(g)+O₂(g)　ΔH₃

則ΔH₃與ΔH₁和ΔH₂間的關系正確的是(　)

A．ΔH₃＝ΔH₁+2ΔH₂

B．ΔH₃＝ΔH₁+ΔH₂

C．ΔH₃＝ΔH₁－2ΔH₂

D．ΔH₃＝ΔH₁－ΔH₂

解析：設提供的三個熱化學方程式分別為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由①+②×2可以得到③，故ΔH₁+2ΔH₂＝ΔH₃，A項正確．

答案：A